Повышение эффективности ремонта многослойных кровель
А.Л. ЖОЛОБОВ, канд. техн. наук, доцент кафедры технологии строительного производства Ростовского государственного строительного университета. Часть 3. Предотвращение повреждений многослойных кровель при их ремонте
(начало см. «Кровельные и изоляционные материалы» №№
1,
2,
3,
4,
5)
Приведены результаты научных исследований в области повышения эффективности методов ремонта многослойных кровель, полученные в Ростовском государственном строительном университете и Ростовском НИИ коммунального хозяйства.
Предотвращение повреждений многослойных кровель при их ремонте
Применяемые в практике ремонтно-строительного производства разнообразные методы ремонта многослойных кровель недостаточно эффективны, так как устраняют, как правило, только повреждения, а не причины их появления. Поэтому нередки случаи, когда через несколько дней после устранения повреждений (например, вздутия) они появляются на прежнем месте.
Появление вздутий в многослойных кровлях создает массу проблем для эксплуатационников и владельцев зданий, поскольку эти повреждения препятствуют полному отводу воды с поверхности кровли, нарушают монолитность водоизоляционного ковра и повышают опасность его отрыва от основания кровли при сильном ветре. Из-за хрупкости битумных кровельных материалов (особенно в холодное время года) велика опасность их разрыва по месту вздутия и нарушения водонепроницаемости кровли.
Действующий СНиП II-26-76 «Кровли» предлагает достаточно эффективные методы защиты рулонных и мастичных кровель от вздутий при их устройстве, заключающиеся в частичной приклейке нижнего слоя водоизоляционного ковра к основанию под кровлей и устройстве защитного покрытия из гравия на битумной или дегтевой мастике.
Однако для ремонта существующих кровель без полной замены водоизоляционного ковра эти методы совершенно непригодны. В таких случаях предотвращать появление вздутий чаще всего пытаются с помощью вентиляционных патрубков (иногда называемых кровельными аэраторами, дефлекторами и флюгарками), устанавливаемых в кровле утепленных покрытий. Действительно, установка вентиляционных патрубков обеспечивает необходимый воздухообмен в подкровельном пространстве и удаление влаги, но только летом. В холодное время года, как показывают многолетние наблюдения, влага накапливается в толще утепленного покрытия в результате конденсации пара при эксфильтрации теплого воздуха из отапливаемых помещений через покрытие с некачественной пароизоляцией (или при отсутствии таковой), а также при попадании талой воды через постоянно открытые вентиляционные патрубки в толщу покрытия.
Чтобы исключить эти нежелательные сезонные явления, мы рекомендуем закрывать на зимний период вентиляционные патрубки герметичными крышками или колпачками. К сожалению, предприятия-изготовители пока не осознали необходимость комплектования таких патрубков съемными крышками и эти рекомендации остаются трудноосуществимыми.
Все вздутия по месту расположения образующей их замкнутой полости в многослойной кровле можно разделить на четыре вида:
- подкровельные – с полостью между кровельным основанием и нижним слоем водоизоляционного ковра;
- межслойные – с полостью между отдельными слоями водоизоляционного ковра;
- внутриосновные – с полостью в расслоившейся основе из кровельного картона (реже из стеклохолста);
- покровные – микрополости площадью 300 мм2 в верхнем (покровном) слое водоизоляционного ковра, не покрытого защитным слоем гравия.
В результате проведения многочисленных наблюдений за ростом вздутий в многослойных кровлях автором статьи было обнаружена несколько неожиданная закономерность: оказалось, что в теплое время года в период ежесуточного понижения температуры атмосферного воздуха и охлаждения водоизоляционного ковра (примерно с 18 часов вечера до 7 часов утра) вздутие не уменьшается, а наоборот – немного увеличивается в объеме (рис. 1).
При этом установлено, что в ночное время суток давление в полости вздутия значительно ниже атмосферного. Попытки проколоть в это время вздутие и выдавить из него паровоздушную смесь положительного результата не дают, так как купол вздутия при температуре в 2-3 раза ниже температуры размягчения битума, обладает достаточной упругостью и после кратковременного сдавливания приобретает прежнюю форму, засасывая в полость вздутия через проделанное отверстие в водоизоляционном ковре (в куполе вздутия) атмосферный воздух.
Рис. 1. Характер суточных изменений температуры (а) и высоты вздутия (б):
1 – температура атмосферного воздуха; 2 – температура поверхности водоизоляционного ковра;
3 – температура паровоздушной смеси в полости вздутия; 4 – высота вздутия
Объяснить описанное явление и механизм роста вздутия в целом можно следующим образом: в дневное время вздутие увеличивается в объеме в результате расширения паровоздушной смеси в замкнутой полости и деформации размягчающегося при нагревании под воздействием солнечных лучей материала водоизоляционного ковра.
При прекращении солнечного облучения и понижении температуры водоизоляционного ковра материалы, из которых он изготовлен, затвердевают и ковер становится жестким, фиксируя объем замкнутой полости. Затем, в результате процесса, близкого к изохорному, с понижением температуры паровоздушной смеси, находящейся в полости, конденсируется пар, понижается давление паровоздушной смеси и возникает разрежение. При этом начинается подсос через капилляры и поры в материале армирующей основы или стяжки дополнительного количества (к уже имеющемуся в полости) воды и воздуха, в результате чего разрежение постепенно уменьшается. Подсос может продолжаться в течение нескольких часов, например, весь вечер и всю ночь.
При многократном повторении циклов попеременного нагревания и охлаждения водоизоляционного ковра (и паровоздушной смеси в его полости) происходит постепенный рост вздутия, вследствие чередования изобарного (в дневное время) и изохорного (в ночное время) процессов в замкнутой полости вздутия, обеспечиваемых изменением упругости материалов водоизоляционного ковра при колебании температуры наружного воздуха и наличием в них или в материале стяжки капилляров. Схематично механизм роста вздутий водоизоляционного ковра показан на рис. 2.
Рис. 2. Схема механизма роста вздутия водоизоляционного ковра в многослойной кровле (суточный цикл)
Здесь уместно объяснить происхождение и описать местоположение указанных капилляров, соединяющих полость вздутия с внешней средой. В местах возникновения подкровельных вздутий большая часть этих капилляры расположена в цементной или асфальтобетонной стяжке. Неизбежность появления таких капилляров в стяжке при ее устройстве вызвана малой ее толщиной (как правило, 20–30 мм) и недостаточной прочностью основания под ней (теплоизоляции), что не позволяет применить при уплотнении материалов стяжки необходимые средства механизации (вибраторы, самоходные катки и др.). В цементных стяжках появлению указанных капилляров способствует происходящее в процессе твердения цементного раствора перемещение воды в двух противоположных направлениях, вызванное с одной стороны испарением воды с поверхности свежеуложенного раствора, а с другой – отсосом ее материалом теплоизоляции.
Далее
Опубликовано в журнале "Кровельные и изоляционные материалы" № 4 за 2008, С. 42-43.